Irregular Galaxies: Chaos and Starbursts

Irregular Galaxies: افراتفری اور Starbursts

کشش ثقل کے تعاملات، جزر و مد کی قوتیں، اور irregular شکلوں میں شدید ستاروں کی تشکیل

تمام کہکشائیں ہبل کے "tuning fork" اسکیم کے صاف ستھری اسپائرل بازوؤں یا ہموار بیضوی خطوط کی پیروی نہیں کرتیں۔ ایک ذیلی گروہ—irregular galaxies—بے ترتیب شکلیں، جھکی ہوئی ساختیں، اور اکثر شدید ستاروں کی تشکیل کے ادوار دکھاتے ہیں۔ یہ "irregulars" کم ماس والے بونے سے لے کر جو مسلسل خلل کا شکار ہوتے ہیں، تا کہ بڑے متاثرہ دیو جو جزر و مد کے تصادم سے ہلچل مچا دیتے ہیں، تک ہو سکتے ہیں۔ انفرادی طور پر الگ تھلگ نہیں، irregular galaxies کشش ثقل کے تعاملات اور گیس کے بہاؤ کے ذریعے بظاہر بے ترتیب مگر حرکیاتی طور پر اہم ستاروں کے دھماکوں کو جنم دینے کے طریقوں کی بصیرت فراہم کرتے ہیں۔ اس مضمون میں، ہم irregular galaxies کی خصوصیات، ان کی بے ترتیب شکلوں کی ابتدا، اور وہ شدید ستاروں کی تشکیل کے ماحول جو اکثر انہیں متعین کرتے ہیں، کا جائزہ لیتے ہیں۔

1. بے ترتیب کہکشاؤں کی تعریف

1.1 مشاہداتی خصوصیات

بے ترتیب کہکشائیں (مختصر "Irr") میں وہ مربوط ڈسک، بلج، یا بیضوی مورفولوجی نہیں ہوتی جو spiral اور ellipticals میں دیکھی جاتی ہے۔ مشاہداتی طور پر، ہم انہیں درج ذیل سے پہچانتے ہیں:

  • غیر متناسب، بے ترتیب شکلیں – کوئی واضح بلج–ڈسک ساخت نہیں، متعدد ستاروں کی تشکیل کے "knots"، مرکز سے ہٹ کر علاقے، یا جزوی arcs۔
  • گرد و غبار کی پٹیوں اور گیس کے جیب جو بظاہر بے ترتیب نمونوں میں بکھرے ہوتے ہیں۔
  • اکثر زیادہ مخصوص ستاروں کی تشکیل کی شرح – یعنی فی یونٹ ستاروں کے ماس پر ستاروں کی تشکیل نمایاں ہو سکتی ہے، کبھی کبھار روشن H II علاقے یا سپر اسٹار کلسٹرز بناتے ہیں۔

بے ترتیب کہکشائیں اکثر اوسط spiral کہکشاؤں سے چھوٹی اور کم ماس والی ہوتی ہیں، حالانکہ قابل ذکر استثنیات موجود ہیں [1]۔ ماہرین فلکیات انہیں تاریخی طور پر Irr I (کچھ جزوی ساخت) اور Irr II (مکمل طور پر بے شکل) میں تقسیم کرتے ہیں۔

1.2 بونے سے peculiar تک

بہت سی بے ترتیب کہکشائیں کم ماس والی bwarf galaxies ہوتی ہیں جن کے کمزور ممکنات ملاقاتوں سے آسانی سے متاثر ہوتے ہیں۔ دیگر peculiar کہکشائیں ہو سکتی ہیں جو تصادم یا تعاملات کے ذریعے بنتی ہیں، جس کے نتیجے میں ستاروں کا دھماکہ یا جزر و مد کے ملبے پیدا ہوتے ہیں۔ کئی لحاظ سے، بے ترتیب کہکشائیں ان اشیاء کے لیے ایک وسیع زمرہ کی نمائندگی کرتی ہیں جو spiral، elliptical، یا lenticular درجہ بندیوں میں آسانی سے فٹ نہیں ہوتیں۔

2. ثقلی تعاملات اور جزر و مد کی قوتیں

2.1 ماحولیاتی عوامل

بے ترتیب شکلیں اکثر گروپ یا کلسٹر ماحول میں پیدا ہوتی ہیں، جہاں کہکشائیں قریبی گزرنے کے زیادہ شکار ہوتی ہیں۔ متبادل طور پر، ایک ہی طاقتور ملاقات بھی ایک چھوٹی کہکشاں کی ڈسک کو شدید طور پر مسخ کر سکتی ہے، جس سے وہ مؤثر طریقے سے بے ترتیب شکل میں بٹ جاتی ہے:

  • جزر و مد کی دمیں یا arcs اس وقت ظاہر ہو سکتی ہیں جب ساتھی کا ثقلی میدان ستارے اور گیس نکالے۔
  • غیر متناسب گیس کی تقسیم اس صورت میں ہو سکتی ہے اگر نظام جزوی طور پر چھینا جائے یا گیس کے بہاؤ کو موڑ دیا جائے۔

2.2 سیٹلائٹ کی تباہی

ایک درجہ بندی شدہ کائنات میں، چھوٹے سیٹلائٹ کہکشائیں اکثر زیادہ بڑے میزبانوں (مثلاً Milky Way) کے گرد مدار میں ہوتی ہیں، جو بار بار جزر و مد کے جھٹکوں کا سامنا کرتی ہیں جو انہیں جزوی ڈسک والے بونے سے بے شکل یا بے ترتیب "blobs" میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ وقت کے ساتھ، یہ سیٹلائٹس مکمل طور پر میزبان کے halo میں ضم یا نگل لیے جا سکتے ہیں، ان کی بے ترتیب شکلیں عبوری حالتوں کی نمائندگی کرتی ہیں [2]۔

2.3 جاری انضمام

ٹکراؤ کے ترقی یافتہ مراحل میں "Interacting pairs" مکمل طور پر غیر منظم نظر آ سکتے ہیں، جہاں ستاروں کی تشکیل دھبوں والے علاقوں میں پھٹتی ہے۔ اگر ماس کا تناسب اہم ہو، تو چھوٹا ساتھی زیادہ نمایاں طور پر متاثر ہو سکتا ہے، اپنی اصل ساخت گیس اور نئے بنے ستاروں کے کلسٹروں کے گھماؤ میں کھو دیتا ہے۔

3. غیر منظم کہکشاؤں میں ستاروں کی تشکیل کی سرگرمی

3.1 زیادہ گیس کی مقدار

غیر منظم کہکشائیں عام طور پر تقریباً زیادہ گیس مواد رکھتی ہیں (خاص طور پر بونے)، جو کمپریشن یا جھٹکوں سے متحرک ہونے پر ستاروں کی تشکیل کے دھماکوں کو ممکن بناتی ہیں۔ تعاملات میں، گیس گھنے مقامات میں جمع ہو سکتی ہے، نئی ستاروں کی کلسٹروں کو ایسی شرح سے ایندھن فراہم کرتی ہے جو پرانی ستاروں کی آبادیوں سے زیادہ روشن ہوتی ہے [3]۔

3.2 H II علاقے اور Super Star Clusters

غیر منظم کہکشاؤں میں مشاہدات اکثر روشن H II regions کو کہکشاں میں بے ترتیب بکھرا ہوا ظاہر کرتے ہیں۔ کچھ super star clusters (SSCs) پیدا کرتے ہیں—بڑے، گھنے کلسٹر جو ہزاروں سے لاکھوں ستاروں کی میزبانی کر سکتے ہیں۔ یہ شدید مقامی ستاروں کی تشکیل ہیں جو گرم گیس کے "superbubbles" پھینک سکتے ہیں، جو کہکشاں کی شکل کو مزید متاثر کرتے ہیں۔

3.3 Wolf-Rayet خصوصیات اور شدید ستاروں کی تشکیل

کچھ غیر منظم کہکشاؤں میں (مثلاً Wolf-Rayet galaxies)، ستاروں کی آبادی میں بڑے، کم عمر WR ستاروں کی مضبوط موجودگی ہو سکتی ہے، جو انتہائی حالیہ اور شدید ستاروں کی تشکیل کے ادوار کی نشاندہی کرتی ہے۔ یہ اسٹار برسٹ موڈ کہکشاں کی روشنی اور طیفی خصوصیات کو نمایاں طور پر بدل سکتا ہے، چاہے نظام مجموعی ماس میں معمولی ہی رہے۔

4. بے ترتیب تقسیمات کی حرکیات

4.1 کمزور یا غیر موجود گردش کی حمایت

سپائرلز کے برعکس، بہت سی غیر منظم کہکشائیں واضح گردش کی رفتار کا میدان نہیں رکھتیں۔ اس کے بجائے، بے ترتیب حرکات، جزوی گردش، اور مقامی ہلچل گیس کی حرکیات کو کنٹرول کرتے ہیں۔ بونے غیر منظم کہکشائیں اپنے کم گہرے ثقلی کنوؤں کی وجہ سے آہستہ بڑھتے یا بے ترتیب گردش کے منحنی خطوط دکھا سکتی ہیں، نیز کوئی بھی سایہ دار کشندی اثرات۔

4.2 ہلچل مچانے والے گیس بہاؤ اور فیڈبیک

زیادہ ستاروں کی تشکیل ISM میں توانائی داخل کر سکتی ہے (سپرا نووا دھماکوں اور ستاروں کی ہواؤں کے ذریعے)، جو ہلچل یا بہاؤ پیدا کرتی ہے۔ کم گہرے ممکنہ میدان میں، یہ بہاؤ آسانی سے پھیل سکتے ہیں، غیر منظم خول اور ریشے بنا سکتے ہیں۔ ایسی فیڈبیک بالآخر اہم گیس کو خارج کر سکتی ہے، ستاروں کی تشکیل کو محدود کرتے ہوئے کم ماس والا نظام چھوڑ سکتی ہے۔

4.3 جاری ارتقاء یا عبور

غیر منظم کہکشائیں اکثر کہکشاں کی زندگی کے عارضی مراحل کی نمائندگی کرتی ہیں—یا تو گیس کے حصول سے ماس بڑھا رہی ہوتی ہیں یا مکمل تباہی یا بڑے نظام میں ضم ہونے کی طرف جا رہی ہوتی ہیں۔ "غیر منظم" ظاہری شکل ایک غیر مستحکم ارتقائی مرحلے کا وقتی عکس ہو سکتی ہے، مستقل مورفولوجیکل حالت نہیں [4]۔

5. غیر منظم کہکشاؤں کی قابل ذکر مثالیں

5.1 بڑے اور چھوٹے میگلیانک بادل (L/SMC)

جنوبی نصف کرہ سے نظر آنے والی، یہ ملکی وے کے سیٹلائٹ کہکشائیں کلاسیکی بونے غیر منظم ہیں، جن میں آف سینٹر بارز، بکھرے ہوئے ستارہ سازی کے گانٹھے، اور ہماری کہکشاں کے ساتھ جاری تعاملات شامل ہیں۔ یہ غیر منظم ڈھانچوں، ستارہ کلسٹروں، اور جزر و مد کی قوتوں کے کردار کا مطالعہ کرنے کے لیے ایک مقامی، اعلیٰ ریزولوشن لیبارٹری فراہم کرتی ہیں [5]۔

5.2 NGC 4449

NGC 4449 ایک روشن بونے ستارہ دھماکہ خیز غیر منظم ہے، جس میں اس کے ڈسک میں متعدد H II علاقے اور نوجوان ستارہ کلسٹر بکھرے ہوئے ہیں۔ قریبی کہکشاؤں کے ساتھ تعاملات نے ممکنہ طور پر اس کی گیس کو ہلچل دی، جس سے نمایاں ستارہ سازی ہوئی۔

5.3 انضمام کے تحت غیر معمولی نظام

ایسی کہکشائیں جیسے Arp 220 یا NGC 4038/4039 (the Antennae) شدید انضمام سے چلنے والے ستارہ دھماکوں اور جزر و مد کی خرابیوں کی وجہ سے غیر منظم نظر آ سکتی ہیں—اگرچہ یہ بالآخر زیادہ کلاسیکی بیضوی یا ڈسک باقیات میں مستحکم ہو سکتی ہیں۔

6. تشکیل کے منظرنامے

6.1 بونے غیر منظم اور کائناتی گیس

بونے غیر منظم ممکنہ طور پر ابتدائی نظام کی نمائندگی کرتے ہیں جنہوں نے مستحکم ڈسک بنانے کے لیے کافی ماس یا زاویائی رفتار حاصل نہیں کی، یا وہ چھینی ہوئی بونے کہکشائیں ہو سکتی ہیں۔ ان کا اعلیٰ گیس تناسب وقفے وقفے سے ستارہ سازی کے واقعات کو فروغ دیتا ہے، جو روشن نوجوان ستاروں کے جیبیں بناتا ہے۔

6.2 تعاملات اور بگاڑ

سرپل یا لینٹیکولر کہکشائیں شدید خلل ڈالنے پر غیر منظم ہو سکتی ہیں:

  • قریبی ملاقاتیں: جزر و مد کے بازو یا جزوی تباہی۔
  • چھوٹے/بڑے انضمام: جہاں ڈسک مکمل طور پر تباہ نہیں ہوتا لیکن ایک بے ترتیب حالت میں رہ جاتا ہے۔
  • مسلسل گیس کا حصول: اگر بیرونی ریشے گیس کو غیر مساوی طور پر فراہم کریں، تو کہکشاں کا ڈسک ڈھانچہ کبھی مکمل طور پر "منظم" نہیں ہو سکتا۔

6.3 عبوری حالتیں

کچھ غیر منظم کہکشائیں بونے سفیروئڈلز میں تبدیل ہو سکتی ہیں اگر ستارہ سازی بند ہو جائے اور سپرنووا سے چلنے والی ہوائیں باقی گیس کو باہر نکال دیں، جس سے ایک مدھم، گرم، پرانا ستارہ نظام بن جائے۔ اس کے برعکس، ایک غیر منظم کہکشاں مزید ماس حاصل کر کے اور زاویائی رفتار حاصل کر کے اپنے ڈسک کو دوبارہ منظم کر کے ایک زیادہ پہچانی جانے والی سرپل شکل میں مستحکم ہو سکتی ہے [6]۔

7. ستارہ سازی کے تعلقات

7.1 Kennicutt–Schmidt قانون

غیر منظم، کم مجموعی ماس کے باوجود، مخصوص جگہوں پر فی یونٹ رقبہ پر اعلیٰ ستارہ سازی کی شرح دکھا سکتے ہیں، عام طور پر Kennicutt–Schmidt تعلق (SFR ∝ Σgasn) کی پیروی کرتے ہوئے یا اس سے بڑھ کر، جہاں n ≈ 1.4 ہے۔ گھنے ستارہ دھماکہ خیز علاقوں میں، اعلیٰ مالیکیولر گیس کی کثافت SFR کی کثافت کو نمایاں طور پر بڑھا دیتی ہے۔

7.2 دھاتیت کی تبدیلیاں

وقفے وقفے سے ہونے والے ستاروں کے دھماکوں کی وجہ سے، بے قاعدہ کہکشائیں دھبے دار یا تدریجی دھات کی تقسیم دکھا سکتی ہیں، کبھی کبھار جزوی مکسنگ یا بہاؤ سے کیمیائی غیر یکسانیتیں ظاہر کرتی ہیں۔ ان دھاتیت کے نمونوں کا مشاہدہ ستاروں کی تشکیل کی تاریخ اور گیس کے بہاؤ کو سمجھنے میں مدد دیتا ہے۔

8. مشاہداتی اور نظریاتی نقطہ نظر

8.1 قریبی بونے بے قاعدہ

نظام جیسے Magellanic Clouds، IC 10، اور IC 1613 مقامی بونے ہیں جن کا Hubble یا زمینی تصویربرداری کے ذریعے تفصیلی مطالعہ کیا گیا ہے، جو ستاروں کے کلسٹر کی آبادی، H II ڈھانچے، اور بین النجم وسطی حرکیات کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ کم ماس، کم دھاتیت والے ماحول میں ستاروں کی تشکیل کو سمجھنے کے لیے اہم ہدف ہیں۔

8.2 اعلیٰ ریڈ شفٹ مماثل

ابتدائی کائناتی ادوار (z>2) میں، بہت سی کہکشائیں "دھبے دار" یا بے قاعدہ نظر آتی تھیں، جو یہ تجویز کرتی ہیں کہ کائناتی ستاروں کی تشکیل کا زیادہ تر حصہ عارضی یا متاثرہ مورفولوجیز میں ہوا ہوگا۔ جدید آلات (JWST، بڑے زمینی دوربینیں) متعدد اعلیٰ ریڈ شفٹ کہکشائیں دیکھتے ہیں جو کلاسیکی اسپائرل/بیضوی شکلوں میں فٹ نہیں ہوتیں، جو مقامی بے قاعدگیوں کے مترادف ہیں لیکن زیادہ ماس یا ستاروں کی تشکیل کی شرحوں پر۔

8.3 سیمولیشنز

کوسمولوجیکل سیمولیشنز جو گیس کی حرکیات اور تاثرات کو شامل کرتی ہیں، بے قاعدہ بونے کہکشائیں، جزر و مد کے بونے، یا ستاروں کے دھماکوں کے "گرہ" پیدا کر سکتی ہیں جو مشاہدہ شدہ بے قاعدہ کہکشاؤں کی یاد دلاتی ہیں۔ یہ ماڈل دکھاتے ہیں کہ گیس کے حصول، تاثرات کی شدت، اور ماحول میں معمولی فرق کہکشاں کی مورفولوجیکل ہم آہنگی کو کیسے برقرار رکھ سکتا ہے یا بگاڑ سکتا ہے [7]۔

9. نتائج

بے قاعدہ کہکشائیں کہکشاں کی ارتقاء کے ہنگامہ خیز پہلو کی نمائندگی کرتی ہیں—انتشار شدہ شکلیں، بکھرے ہوئے ستاروں کی تشکیل کے علاقے، اور مورفولوجیکل تبدیلیاں جو جزر و مد کی قوتوں، تعلقات، اور ستاروں کی تخلیق کے دھماکوں سے چلتی ہیں۔ مقامی بونے مثالوں (Magellanic Clouds) سے لے کر ابتدائی کائنات میں اعلیٰ ریڈ شفٹ ستاروں کے دھماکوں تک، بے قاعدہ شکلیں ظاہر کرتی ہیں کہ کس طرح بیرونی کششی خلل اور داخلی تاثرات کہکشاؤں کو صاف Hubble زمروں سے باہر تراش سکتے ہیں۔

جیسے جیسے ہماری سمجھ کثیر طول موج مشاہدات اور تفصیلی سیمولیشنز کے ذریعے بڑھتی ہے، بے قاعدہ کہکشائیں سمجھنے کے لیے ضروری ثابت ہوتی ہیں:

  1. کم ماس کہکشاں کی ارتقاء گروپ یا کلسٹر کے ماحول میں،
  2. تعلقات کا کردار ستاروں کی تشکیل کو متحرک کرنے میں،
  3. عارضی مورفولوجیکل حالتیں جو "کوسمک زو" کو متحد کرتی ہیں، دکھاتی ہیں کہ کہکشائیں کس طرح جزر و مد اور تاثراتی اثرات کے تحت زمروں کے درمیان چھلانگ لگا سکتی ہیں۔

صرف عجیب و غریب چیزیں ہونے کے بجائے، بے قاعدہ کہکشائیں کشش ثقل کے انتشار اور ستاروں کی بھرمار کی سرگرمی کے درمیان مضبوط تعامل کو اجاگر کرتی ہیں، جو مقامی اور دور دراز کائنات میں سب سے زیادہ بصری طور پر دلکش اور سائنسی طور پر انکشاف کرنے والی حرکیات کی تشکیل کرتی ہیں۔

حوالہ جات اور مزید مطالعہ

  1. Holmberg, E. (1950). “کہکشاؤں کے لیے ایک درجہ بندی کا نظام۔” Arkiv för Astronomi, 1, 501–519.
  2. Mateo, M. (1998). “Local Group کے Dwarf Galaxies۔” Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 36, 435–506.
  3. Hunter, D. A. (1997). “Irregular Galaxies کی Star Formation کی خصوصیات۔” Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 109, 937–949.
  4. Gallagher, J. S., & Hunter, D. A. (1984). “Irregular Galaxies کی Star Formation کی تاریخیں اور Gas کا مواد۔” Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 22, 37–74.
  5. McConnachie, A. W. (2012). “Local Group کے اندر اور اس کے گرد Dwarf Galaxies کی مشاہدہ شدہ خصوصیات۔” The Astronomical Journal, 144, 4.
  6. Tolstoy, E., Hill, V., & Tosi, M. (2009). “Star-Forming Dwarf Galaxies.” Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 47, 371–425.
  7. Elmegreen, B. G., Elmegreen, D. M., & Leitner, S. N. (2003). “کم ماس کہکشاؤں میں Star Formation کا پھٹنا اور چمکنا: Star Formation کی تاریخیں اور ارتقاء۔” The Astrophysical Journal, 590, 271–277.

 

← Previous article                    Next article →

 

 

واپس اوپر

بلاگ پر واپس